高分子管材尺寸調節裝置及製造裝置的製作方法

2023-07-15 19:04:11

本發明涉及高分子材料製造技術領域，且特別涉及一種高分子管材尺寸調節裝置及製造裝置。

背景技術：

高分子材料由於具有密度小、質量輕、強度高、剛度大、絕緣性優異、著色性好、成型方便等優點，成為20世紀發展最快的行業之一。形狀顏色各異的高分子塑料製件在我們的生產生活中扮演著越來越重要的角色，以塑代鋼、以塑代木已成為一種趨勢。

在高分子管材製造技術工藝中，傳動擠出是聚四氟乙烯管材的主要生產方式，其使用的設備為傳動擠出機，目前常用的擠出機分為臥式擠出機和立式擠出機。兩種方式各有優點，根據各企業的實際需求和產品特點選擇合適的擠出設備。傳動擠出機與燒結爐等組合在一起，形成推擠機組。

常見的生產流程為，傳動擠出聚四氟乙烯生管，穿過高約10m的燒結爐後，經自然冷卻後形成聚四氟乙烯管材成品。管材在燒結爐中處於懸空狀態。管材的外徑受多種因素影響，如擠出模具的規格、物料中助劑油的分布、擠壓力、管材自身重力、溫度設置等，其中擠出模具和自身重力(拉伸效應)是影響較大的可變因素。在擠出模具固定的情況下，通過人工調整高度來控制處於懸空狀態的管材長度，從而影響管材外徑尺寸。

而一些行業，如汽車行業，一般在產品批量生產時，要求產品生產過程的指標CPK＞1.33，方可認為是穩定的過程，產品質量才能獲得保證。

而現有的管材外徑尺寸控制方式，通過人工方式調整高度來確保產品尺寸在合格限內。這種方式的缺點在於人為幹預的嚴重滯後性和增加操作員工的勞動強度，難以實現自動化生產，同時不能滿足產品尺寸長期穩定性的要求。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明旨在解決現有技術中通過人工調節高分子材料管材擠出燒結的高度從而控制管材外徑尺寸的不準確、不及時、不穩定等技術問題。

本發明提供一種高分子管材尺寸調節裝置，設置於燒結爐的下端，其包括：測徑儀，設置於所述燒結爐的出口處，用於探測燒結後的管材的外徑；成品筐，設置於所述測徑儀的下端，用於盛放燒結後的所述管材；升降機，與所述成品筐連接，用於調節所述成品筐的高度；處理器，分別與所述測徑儀和所述升降機相連，用於根據所述測徑儀測得的所述管材的外徑，控制所述升降機升降。

進一步的，所述的高分子管材尺寸調節裝置，還包括：限位器，設置於所述燒結爐的出口處，用於限制燒結後的所述管材的位置，使所述管材穿過所述測徑儀的測量區間。

進一步的，所述的高分子管材尺寸調節裝置，還包括：人工控制手柄，與所述處理器及所述升降機連接，用於人工控制所述升降機的升降。

進一步的，所述測徑儀包括：雷射發生器和雷射接收器。

進一步的，所述升降機包括：絲杆與所述成品筐連接，及與所述絲杆連接的電動機。

進一步的，所述的高分子管材尺寸調節裝置，還包括：位置極限探測器，與所述升降機連接，用於限制所述升降機的升降量程。

本發明還提供一種高分子管材製造裝置，包括：管材擠出成型裝置、燒結爐200，及任一如上所述的高分子管材尺寸調節裝置。

進一步的，所述管材擠出成型裝置為立式推擠設備或臥式推擠設備。

進一步的，所述的高分子管材製造裝置，還包括：轉向輪，設置於所述管材擠出成型裝置及所述燒結爐之間，用於輸送擠出的管材。

與現有技術相比，本發明提供的高分子管材尺寸調節裝置及製造裝置，利用外徑測徑儀測量管材外徑，並不斷將測量值輸入處理器；處理器將測量值與設定標準值進行比對，並根據比對結果調節升降機高度，進而影響管材自重，從而調節高分子管材外徑尺寸。該裝置可以實現自動控制和人工控制切換，解決了幹預滯後、勞動強度大等缺點，最終產品尺寸變化小，滿足了對產品批量 生產穩定性的要求，提升了質量水平和生產效率。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明：

圖1所示為本發明一實施例提供的高分子管材尺寸調節裝置的結構示意圖；

圖2所示為本發明另一實施例提供的高分子管材尺寸調節裝置的結構示意圖；

圖3所示為本發明另一實施例提供的高分子管材尺寸調節裝置的結構示意圖；

圖4所示為本發明另一實施例提供的高分子管材製造裝置的結構示意圖；

圖5所示為本發明另一實施例提供的高分子管材製造裝置的結構示意圖；

圖6所示為本發明另一實施例提供的高分子管材製造裝置的結構示意圖。

附圖標記說明：

測徑儀10，成品筐20，升降機30，處理器40，限位器50，人工控制手柄60，管材90，高分子管材尺寸調節裝置100，燒結爐200，管材擠出成型裝置300，轉向輪500，高分子管材製造裝置400

具體實施方式

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面結合附圖和實施例對本發明進行具體的描述。下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例。對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

考慮到現有技術中，通過人工方式調整高度來調整產品尺寸在合格限內。由於人的因素的介入，導致這種方式存在諸多的缺點，影響了產品的質量。本發明提供的高分子管材尺寸調節裝置及製造裝置，利用外徑測徑儀測量管材外徑，並不斷將測量值輸入處理器；處理器將測量值與設定標準值進行比對，並根據比對結果調節升降機高度，進而影響管材自重，從而調節高分子管材外徑 尺寸，本發明極大的排除了人為因素的幹擾，保證了產品質量、及工藝的穩定性。

如圖1所示，其所示為本發明一實施例提供的高分子管材尺寸調節裝置的結構示意圖。

在本發明實施例中，高分子管材可以為聚四氟乙烯管材。該高分子管材尺寸調節裝置100，設置於燒結爐200的下端，包括：測徑儀10，設置於所述燒結爐200的出口處，用於探測燒結後的管材90的外徑；成品筐20，設置於所述測徑儀10的下端，用於盛放燒結後的所述管材90；升降機30，於所述成品筐20連接，用於調節所述成品筐20的高度；處理器40，分別與所述測徑儀10和所述升降機30相連，用於根據所述測徑儀10測得的所述管材90的外徑，控制所述升降機30升降。

具體而言，當擠出管材90經過燒結爐200後，利用測徑儀10對管材90的外徑尺寸進行測量，並將測得的外徑數據傳輸給處理器40，處理器40將測得的外徑數據與之前預設的數據進行比對，並根據比對結果驅動升降機30上升或下降，從而帶動成品筐20上升或下降，進而改變處於懸空狀態的高分子管材90的自重，由於拉伸效應的作用，管材90的尺寸也相應發生變化，進而達到調節管材90尺寸的目的。採用本發明實施例中的上述高分子管材90尺寸調節裝置所能調節的管材90尺寸變化在0～0.10mm以內。

在本發明實施例中，處理器40接收測徑儀10測量的管材90的外徑數據，每隔一定時間對外徑數據進行取值計算平均值，並將該平均值與設定值進行比對，根據比對所得的差值調節升降機30的高度，最終改變管材90外徑尺寸增大或減小。

在本發明實施例中，處理器40在處理的同時可以將測徑儀10測得的外徑數據實時顯示於人機互動界面，並形成曲線，較為直觀的顯示，供生產人員觀察，方便操作。

請參見圖2，在本發明實施例中，高分子管材尺寸調節裝置100，還包括：限位器50，設置於所述燒結爐200的出口處，用於限制燒結後的所述管材90的位置，使所述管材90穿過所述測徑儀10的測量區間，藉此可以很好的控制 管材90下降的方向，確保測徑儀10能很好的檢測管材90外徑尺寸。

請參見圖3，在本發明實施例中，高分子管材尺寸調節裝置100，還包括：人工控制手柄60，與所述處理器40及所述升降機30連接，用於人工控制所述升降機30的升降。當在生產過程中需要人為介入進行調整時，可切換至人工控制手柄60，由人員直接調節升降機30的升降，進而調節管材90外徑尺寸。

在本發明實施例中，所述測徑儀10包括：雷射發生器和雷射接收器。

在本發明實施例中，所述升降機30包括：絲杆與所述成品筐20連接，及與所述絲杆連接的電動機。由電動機帶動絲杆旋轉從而使與絲杆連接的成品筐20在絲杆上上下滑動，從而調整成品筐20的高度，並且由於採用絲杆聯動結構，所以在調節時更加精細，能改好的控制管材90懸空高度，進而更好的調節管材90的外徑尺寸。

在本發明實施例中，高分子管材尺寸調節裝置100，還包括：位置極限探測器(圖中未示)，與所述升降機30連接，用於限制所述升降機30的升降量程，以防止升降機30過分走位。

請參見圖4，本發明一實施例還提供了一種高分子管材製造裝置400，包括：管材擠出成型裝置300、燒結爐200，及上述實施例中所述的高分子管材尺寸調節裝置100，具體結構特徵請參見上文，此處不再贅述。利用本實施例提供的高分子管材製造裝置400可以在高分子管材90的擠出成型過程中很好的控制管材90的外徑尺寸，確保管材90的一致性，保證了工藝的穩定性及良品率。

請參見圖5及圖6，本發明一實施例提供的高分子管材製造裝置400中，所述管材擠出成型裝置300為立式推擠設備(如圖5)或臥式推擠設備(如圖6)，可見，本發明不僅適用於立式推擠設備而且還適用於臥式推擠設備，其適用範圍相當廣泛

請參見圖5及圖6，本發明一實施例提供的高分子管材製造裝置400中，還包括：轉向輪500，設置於所述管材擠出成型裝置300及所述燒結爐200之間，用於輸送擠出的管材90。有了該轉向輪500，不僅起到輸送管材90的目的，而且還起到導向的作用，將擠出的高分子管材90引導至豎直的燒結爐200 中，從而使高分子管材90尺寸調節裝置可以工作。

綜上所述，本發明實施例提供的高分子管材尺寸調節裝置及製造裝置，利用外徑測徑儀測量管材外徑，並不斷將測量值輸入處理器；處理器將測量值與設定標準值進行比對，並根據比對結果調節升降機高度，進而影響管材自重，從而調節高分子管材外徑尺寸。該裝置可以實現自動控制和人工控制切換，解決了幹預滯後、勞動強度大等缺點，最終產品尺寸變化小，滿足了對產品批量生產穩定性的要求，提升了質量水平和生產效率。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視權利要求書所界定者為準。